Question

现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力．某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω．
（1）电动机的工作原理是什么？
（2）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？电动机线圈产生多少热量？
（3）在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，很快就闻到焦糊味道，请你从能量转化角度解释这个现象．

Answer 1

【答案】分析：（1）通电导线在磁场中受到磁场力的作用而转动．
（2）由W=Pt求出电动机消耗的电能，由电功率的变形公式求出电动机正常工作时的电流，然后由电功公式求出线圈产生的热量．
（3）电动机被卡住，电路电流很大，线圈发热功率较大，会损坏电机．
解答：答：（1）通电导体在磁场中受到力的作用；
（2）电动机消耗的电能W=Pt=5.5kW×1h=5.5kW?h，
∵P=UI，∴电动机正常工作时的电流为I===25A，
线圈产生的热量Q=I²Rt=（25A）²×0.4Ω×3600s=9×10⁵J；
（3）线圈卡住无法转动，电能无法转化为机械能．消耗的电能全部转化为内能，因此产生大量的热，温度迅速升高．
点评：电动机是非纯电阻电路，线圈产生的热量小于电动机正常工作时消耗的总电能．